Датчик кисню (Лямбда-зонд)

Кисневий датчик (OC), також відомий як лямбда-зонд, вимірює кількість кисню у вихлопних газах, надсилаючи сигнал на блок управління двигуном (ECU).

Де знаходиться датчик кисню

Передній кисневий датчик DK1 встановлюється у випускному колекторі або передній вихлопній трубі перед каталітичним нейтралізатором. Як відомо, каталітичний нейтралізатор є основною частиною системи контролю за викидами автомобіля.

Задній лямбда-зонд DK2 встановлений у вихлопі після каталітичного нейтралізатора.

На 4-циліндрових двигунах встановлюють не менше двох лямбда-зондів. Двигуни V6 і V8 мають як мінімум чотири датчики O2.

ЕБУ використовує сигнал від переднього кисневого датчика для регулювання повітряно-паливної суміші шляхом додавання чи зменшення кількості палива.

Сигнал заднього кисневого датчика використовується управління роботою каталітичного нейтралізатора. У сучасних автомобілях замість переднього лямбда-зонда використовується датчик співвідношення повітря-палива. Працює аналогічно, але з більшою точністю.

Як працює датчик кисню

Існує кілька типів лямбда-зондів, але для простоти в цій статті ми розглядатимемо лише звичайні датчики кисню, що генерують напругу.

Як випливає з назви, кисневий датчик, що генерує напругу, генерує невелику напругу, пропорційну різниці у кількості кисню у вихлопних газах та вихлопних газах.

Для правильної роботи лямбда-зонд має бути нагрітий до певної температури. Типовий сучасний датчик має внутрішній електричний нагрівальний елемент, який живиться від двигуна ЕБУ.

Коли паливно-повітряна суміш (ТВЗ), що надходить у двигун, збіднена (мало палива та багато повітря), у вихлопних газах залишається більше кисню, і кисневий датчик видає дуже маленьку напругу (0,1-0,2 В).

Якщо паливні елементи збагачені (занадто багато палива і недостатньо повітря), у вихлопі залишається менше кисню, тому датчик генеруватиме більшу напругу (близько 0,9 В).

Регулювання співвідношення паливоповітряної суміші

Передній кисневий датчик відповідає за підтримку оптимального співвідношення повітря/палива для двигуна, що становить приблизно 14,7:1 або 14,7 частин повітря на 1 частину палива.

Блок управління регулює склад повітряно-паливної суміші на підставі даних, що надходять від переднього датчика кисню. Коли передній лямбда-зонд виявляє високий рівень кисню, ECU передбачає, що двигун працює на збідненій суміші (недостатньо палива), тому додає паливо.

Коли рівень кисню у вихлопі низький, ECU передбачає, що двигун працює на збагаченій суміші (надто багато палива) та зменшує подачу палива.

Цей процес безперервний. Комп'ютер двигуна постійно перемикається між бідною та багатою сумішшю, щоб підтримувати оптимальне співвідношення повітря/паливо. Цей процес називається роботою із замкнутим контуром.

Якщо ви подивитеся на сигнал напруги переднього кисневого датчика, він перебуватиме в діапазоні від 0,2 вольта (бідна суміш) до 0,9 вольта (багата суміш).

Коли автомобіль запускається в холодному стані, передній кисневий датчик повністю не прогрівається, і ЕБУ не використовує сигнал DC1 для регулювання подачі палива. Цей режим називається відкритим циклом. Тільки коли датчик повністю прогріється, система упорскування палива переходить у замкнутий режим.

У сучасних автомобілях замість звичайного кисневого датчика встановлюється широкосмуговий датчик співвідношення повітря-паливо. Датчик співвідношення повітря/паливо працює інакше, але має ту ж мету: визначити, багата або бідна суміш повітря/палива, що надходить у двигун.

Датчик співвідношення повітря-паливо точніший і може вимірювати ширший діапазон.

Задній датчик кисню

Задній або нижній кисневий датчик встановлений у вихлоп після каталітичного нейтралізатора. Він вимірює кількість кисню у вихлопних газах, що виходять із каталізатора. Сигнал заднього лямбда-зонда використовується контролю ефективності нейтралізатора.

Контролер постійно порівнює сигнали від переднього та заднього датчиків O2. На основі двох сигналів, ECU знає, наскільки добре працює каталітичний нейтралізатор. Якщо каталітичний нейтралізатор виходить з ладу, ECU включає індикатор Check Engine, щоб повідомити вам про це.

Задній кисневий датчик можна перевірити за допомогою діагностичного сканера, адаптера ELM327 із програмним забезпеченням Torque або осцилографа.

Ідентифікація датчика кисню

Передній лямбда-зонд перед каталітичним нейтралізатором зазвичай називають датчиком «вгору потоком» або датчиком 1.

Задній датчик, встановлений після каталітичного нейтралізатора, називається нижнім датчиком або датчиком 2.

Типовий рядний 4-циліндровий двигун має лише один блок (ряд 1/ряд 1). Тому на рядному 4-циліндровому двигуні термін «ряд 1 датчик 1» просто відноситься до переднього кисневого датчика. "Bank 1 Sensor 2" - задній кисневий датчик.

Докладніше: Що таке банк 1, банк 2, датчик 1, датчик 2?

Двигун V6 або V8 має два блоки (або дві частини цього V). Зазвичай блок циліндрів, що містить циліндр №1, називається "рядом 1".

Різні виробники автомобілів визначають Банк 1 та Банк 2 по-різному. Щоб дізнатися, де знаходяться банк 1 і банк 2 на вашому автомобілі, ви можете подивитися в посібнику з ремонту або Google рік, марку, модель і об'єм двигуна.

Заміна датчика кисню

Проблеми з кисневим датчиком трапляються часто. Несправний лямбда-зонд може призвести до підвищеної витрати палива, підвищених викидів та різних проблем з водінням (падіння обертів, погане прискорення, плавання обертів тощо). Якщо кисневий датчик несправний, його необхідно замінити.

На більшості автомобілів заміна ДК – досить проста процедура. Якщо ви хочете замінити кисневий датчик самостійно, за наявності певних навичок та посібника з ремонту, це не так складно, але вам може знадобитися спеціальний роз'єм для датчика (на фото).

Іноді зняти старий лямбда-зонд може бути складно, тому що він часто сильно іржавіє.

Ще одна річ, яку слід пам'ятати, це те, що деякі автомобілі, як відомо, мають проблеми зі змінними кисневими датчиками.

Наприклад, є повідомлення про те, що післяпродажний датчик кисню викликає проблеми на деяких двигунах Chrysler. Якщо ви не впевнені, краще завжди використовувати оригінальний датчик.